謝林欽,朱冠保,黃 登
榮肝湯對(duì)二甲基亞硝胺大鼠肝纖維化的干預(yù)作用研究
謝林欽1,2,朱冠保1,黃 登3
目的:觀察榮肝湯對(duì)二甲基亞硝胺(DMN)誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化的干預(yù)作用。方法:35只Wista雄性大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和造模組,以0.5%DMN按2 mL/kg體質(zhì)量腹腔注射4周復(fù)制大鼠肝纖維化模型,后將造模組大鼠隨機(jī)分為模型組,榮肝湯組,灌胃相應(yīng)藥物3周。7周末處死動(dòng)物,留取標(biāo)本,檢測(cè)血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)活性和白蛋白(Alb)、總膽紅素(TBIL)含量;測(cè)定肝組織中羥脯氨酸(Hyp)含量。HE染色和天狼猩紅染色觀察肝組織病理學(xué)改變。蛋白印跡法檢測(cè)大鼠肝組織I型膠原和alpha平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)表達(dá)水平。結(jié)果:與正常組比較,模型組大鼠血清TBIL、ALT、AST水平明顯升高(P<0.05),Alb含量顯著下降(P<0.05),經(jīng)榮肝湯干預(yù)后,血清學(xué)肝功能指標(biāo)顯著改善。HE染色顯示模型組肝臟內(nèi)有大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),腫脹、變性壞死,有明顯出血現(xiàn)象;天狼猩紅染色顯示模型組大鼠肝臟膠原增生明顯,形成假小葉,膠原面積明顯增加。模型組肝組織Hyp含量較正常組明顯升高[(1412.42±367.68)μg/g VS(530.20±62.37)μg/g,P<0.01],肝組織Ⅰ型膠原抗體、α-SMA蛋白表達(dá)水平顯著升高;藥物干預(yù)后肝組織炎癥和纖維化程度較模型組均有所改善,肝組織Hyp含量明顯降低[(1092.83±146.19)μg/g]。統(tǒng)計(jì)分析顯示榮肝湯組與模型組比較肝組織膠原面積明顯減輕[(358 810± 235 058)×104μm2VS(358 810±235 058)×104μm2,P<0.05],肝組織Ⅰ型膠原抗體、α-SMA表達(dá)水平明顯降低。結(jié)論:榮肝湯對(duì)DMN誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化有較好的逆轉(zhuǎn)作用。
榮肝湯;肝纖維化;二甲基亞硝胺;生化指標(biāo);病理學(xué)變化
榮肝湯是全國(guó)著名老中醫(yī)、著名中醫(yī)肝病專家關(guān)幼波用于治療慢性肝炎、早期肝硬化,證屬肝郁脾虛、氣滯血瘀的驗(yàn)方[1],已有多項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)[2-3]該方可用于肝纖維化的治療。本文復(fù)制大鼠二甲基亞硝胺肝纖維化模型,用以觀察榮肝湯對(duì)模型大鼠肝纖維化的干預(yù)作用,為該方的臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和藥物 Wista雄性大鼠35只,體質(zhì)量(190±9)g,清潔級(jí),購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,合格證號(hào)為SCXK(京)2007-0001,飼養(yǎng)于溫州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,12 h光照和12 h黑暗交替,自由進(jìn)食及飲水。
榮肝湯由黨參12 g,炒白術(shù)10 g,炒蒼術(shù)10 g,木香10 g,茵陳15 g,當(dāng)歸12 g,白芍12 g,香附10 g,佛手10 g,山楂15 g,澤蘭15 g,生牡蠣15 g,王不留行12 g組成。藥物采用江蘇天江藥業(yè)有限公司免煎顆粒制劑產(chǎn)品,用時(shí)采用原方配比,煎煮15 min備用。
1.2 主要試劑和儀器 二甲基亞硝胺(dimethylnitrosamine,DMN),Cat.No.MAL05,為東京化成工業(yè)株式會(huì)社產(chǎn)品;二甲苯,甲醛,無(wú)水乙醇,分析純;中性樹膠,均購(gòu)自中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上?;瘜W(xué)試劑公司。肝功能檢測(cè)試劑、蘇木素伊紅染料,羥脯氨酸(Hyp)測(cè)定試劑盒,均為南京建成生物制品研究所產(chǎn)品。預(yù)染蛋白標(biāo)準(zhǔn)品為Fermentas公司產(chǎn)品;BCA蛋白定量試劑盒THERMO公司產(chǎn)品,硝酸纖維素膜為Millipore公司產(chǎn)品;脫脂奶粉為Nestle公司產(chǎn)品;ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒購(gòu)自PIERCE公司;多克隆α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)、Ⅰ型膠原抗體均為Abcam公司產(chǎn)品;單克隆GAPDH抗體為康成生物公司產(chǎn)品。自動(dòng)脫水機(jī)、石蠟包埋機(jī)、輪轉(zhuǎn)切片機(jī)、烤片機(jī)、均為德國(guó)Leica公司。光學(xué)顯微鏡,日本Olympus公司產(chǎn)品;POWER/PAC200電泳系統(tǒng),美國(guó)BIO-RAD公司制造;連續(xù)波長(zhǎng)酶標(biāo)儀酶標(biāo)儀,美國(guó)BIO-TEK公司產(chǎn)品。
1.3 造模與用藥方法 參考文獻(xiàn)[4]方法,大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,隨機(jī)分為正常組10只,造模組25只。造模組以含0.5%DMN的生理鹽水按2 mL/kg體質(zhì)量腹腔注射,首次注射全劑量的2/3,1次/d,連續(xù)注射3 d后休息4 d,共3周。第4周的第1 d和第3 d注射1/2量,中間停1次,3 d后再注射全量1次。正常組大鼠予相同的時(shí)間和部位腹腔注射等量的生理鹽水。造模第3、4周末分別處死1只大鼠,觀察肝纖維化形成情況。造模完成后正常組老鼠共8只,模型組老鼠共19只。
造模4周后,稱取造模組大鼠體質(zhì)量,按體質(zhì)量排序后,采用分層隨機(jī)的方法分為模型組10只,榮肝湯組9只(相當(dāng)60 kg成人體質(zhì)量用量的8倍量)。分別灌胃相應(yīng)藥物,1次/d,共3周。正常組和模型組灌胃等劑量飲用水。
1.4 指標(biāo)檢測(cè)
1.4.1 樣本收集 7周末,大鼠禁食不禁水12 h后,采用20%烏拉坦麻醉,腹主動(dòng)脈采血。血液4℃下靜置2 h后,3000 r/min,15 min離心,取上清分裝于1.5 mL離心管,-80℃保存。動(dòng)物取血處死后,取下肝臟和脾臟稱重量,然后取約1.0 cm×0.8 cm×0.3 cm大小肝組織2塊,于10%中性甲醛溶液中固定。-80℃保留2管肝組織用于Hyp測(cè)定。
1.4.2 生化指標(biāo) 血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)活性、白蛋白(ALB)和總膽紅素(TBIL)均采用南京建成生物制品研究所試劑盒方法檢測(cè)。Hyp含量測(cè)定采用南京建成生物技術(shù)公司試劑盒測(cè)定,操作步驟參照說(shuō)明書進(jìn)行。
1.4.3 病理學(xué)觀察 甲醛固定的肝組織于24 h后逐級(jí)酒精脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,4 μm切片,用于HE、天狼猩紅染色,觀察肝組織炎癥和纖維化膠原沉積情況,專業(yè)圖像分析軟件ipp6.0測(cè)量膠原面積(μm2)。
1.4.4 肝組織Ⅰ型膠原抗體、α-SMA蛋白表達(dá)檢測(cè) 稱取各樣本肝組織100 mg加1 mL組織裂解液,冰水浴勻漿后冰上裂解30 min,12 000 r/min,離心15 min,取上清即組織總蛋白。BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度,取40 μg總蛋白于10%聚丙烯酰胺凝膠電泳,之后將凝膠中蛋白轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上,5%脫脂奶粉封閉1 h后,加入Ⅰ抗[GAPDH抗體(1∶10 000)、α-SMA抗體(1∶5000)、Ⅰ型膠原抗體(1∶500)],4℃孵育過(guò)夜,洗滌后加入相應(yīng)二抗(1∶5000)室溫孵育1 h后,ECL底物化學(xué)發(fā)光顯色后曝光顯影。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)分析軟件處理。本研究計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)描述,3組間比較采用方差分析,計(jì)數(shù)資料用率表示,采用精確概率法分析,P<0.05差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 大鼠一般情況 正常組大鼠生長(zhǎng)良好,毛色光滑,體重逐漸增加,DMN造模大鼠表現(xiàn)為食欲降低,體型瘦弱,毛蓬松,體重較正常組明顯減輕,榮肝湯組情況較模型組有所好轉(zhuǎn)。至第4周末開始,部分大鼠可見腹部膨大,有腹水形成。4周末解剖觀察模型大鼠肝臟縮小,質(zhì)地變硬,提示造模成功。從完成造模開始至7周末,各組大鼠死亡和腹水形成情況見表1,各組腹水形成率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(Fisher的精確檢驗(yàn)值4.332,P=0.094)。
表1 各組大鼠死亡及腹水發(fā)生情況
2.2 各組大鼠肝重、脾重、肝體比及脾體比比較 模型組大鼠與正常組比較,體重、肝重及肝體比明顯下降,脾重和脾體比顯著增加。經(jīng)榮肝湯干預(yù),大鼠體重、肝重和肝體比有所增加,但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,脾體比與模型組相比顯著降低(見表2)。
表2 各組大鼠體重、肝重、脾重情況(±s)
表2 各組大鼠體重、肝重、脾重情況(±s)
注:與正常組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05
組別正常組模型組榮肝湯組n8 1 0 9體質(zhì)量(g) 346.62±15.33 237.25±14.65a253.56±21.16a肝重(g) 11.47±0.75 5.03±0.45a6.52±0.97a脾重(g) 0.65±0.05 1.18±0.14a0.91±0.12a肝體比0.033±0.00 0.023±0.00a0.025±0.00a脾體比0.0018±0.00 0.0042±0.00a0.0035±0.00a、b
2.3 各組大鼠血清生化學(xué)指標(biāo)比較 與正常組大鼠相比,模型組大鼠血清TBIL、ALT、AST水平明顯升高(P<0.05),Alb水平明顯下降(P<0.05)。經(jīng)榮肝湯藥物干預(yù)后,血清學(xué)指標(biāo)均有所降低,Alb水平有所升高(見表3)。
表3 各組大鼠血清生化學(xué)指標(biāo)(±s)
表3 各組大鼠血清生化學(xué)指標(biāo)(±s)
注:與正常組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05
組別正常組模型組高劑量組n8 1 0 9 TBIL(mmol/L)4.02±0.21 13.45±4.62a10.43±4.38 ALT(IU/L)61.45±12.23 239.33±25.86a132.77±17.21bAST(IU/L)112.26±31.18 403.97±50.29a241.25±37.62bAlb(g/L)29.45±1.51 19.28±3.89a23.56±2.48b
2.4 各組大鼠肝組織病理學(xué)變化 光學(xué)顯微鏡下觀察,正常組大鼠肝小葉結(jié)構(gòu)清晰,肝板排列整齊,肝細(xì)胞無(wú)變性壞死,肝竇未見狹窄或擴(kuò)張;模型組大鼠肝臟內(nèi)可見大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),肝竇狹窄并充血,匯管區(qū)擴(kuò)大,肝板排列紊亂,肝細(xì)胞表現(xiàn)為腫脹、變性壞死;與模型組相比,榮肝湯組大鼠的肝細(xì)胞變性壞死、出血、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等病理變化有不同程度的改善(見圖1)。
圖1 各組肝組織HE染色(×200)
肝組織天狼猩紅染色觀察:正常組大鼠僅在大血管周圍見少量膠原纖維;模型組大鼠肝臟膠原增生明顯,大量的假小葉纖維間隔,分割包繞肝組織;治療組肝臟的纖維化程度較模型組明顯的改善(見圖2)。膠原面積半定量分析,與正常組比較,模型組膠原面積顯著增加,比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與模型組比較,榮肝湯組大鼠肝組織膠原面積顯著減少(P<0.05)。肝組織Hyp含量顯示結(jié)果與膠原面積相同的趨勢(shì)(見表4)。
圖2 各組肝組織天狼猩紅染色(×100)
表4 各組肝組織膠原面積和Hyp含量(mean±SD)
2.5 各組大鼠肝組織Ⅰ型膠原抗體、α-SMA蛋白表達(dá)變化 蛋白印跡法檢測(cè)結(jié)果可見,模型組大鼠肝組織各組Ⅰ型膠原抗體、α-SMA蛋白表達(dá)水平較正常組顯著增加,經(jīng)榮肝湯干預(yù)后,2個(gè)蛋白表達(dá)水平均明顯降低(見圖3)。
圖3 各組大鼠肝組織Ⅰ型膠原抗體、α-SMA蛋白表達(dá)
慢性肝病是指肝炎病毒、乙醇、藥物與毒物、代謝和遺傳、膽汁淤積、免疫異常等病因所致的病程超過(guò)半年的各種肝病。肝臟內(nèi)長(zhǎng)期病因刺激可導(dǎo)致肝組織的損傷,從而啟動(dòng)肝纖維化發(fā)生機(jī)制,因此,肝纖維化是存在于大多數(shù)慢性肝臟疾病過(guò)程中的病理變化,其主要特征是肝組織內(nèi)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的過(guò)度增生與沉積,肝纖維化的持續(xù)存在,伴隨正常肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的壞死和凋亡而ECM不斷累積,最終可形成肝硬化,嚴(yán)重威脅患者的生存質(zhì)量[5-6]。對(duì)于肝纖維化的治療,首要策略是病因治療,如長(zhǎng)期有效抑制肝炎病毒復(fù)制、戒酒等可減輕肝臟持續(xù)損傷,從而促進(jìn)纖維化肝組織的修復(fù)[7]。但仍有一些患者在控制了病因的情況下,肝纖維化仍持續(xù)存在,病情繼續(xù)進(jìn)展,最終發(fā)展為肝硬化或肝癌[8]。因此,對(duì)于肝纖維化,除了病因治療,抗肝纖維化治療也是重要的治療手段[9]。肝纖維化目前尚沒(méi)有明確的西藥可用[10],而中醫(yī)藥具有多成分、都環(huán)節(jié)和多靶點(diǎn)的特點(diǎn),在治療中具有顯著的優(yōu)勢(shì)[11],已有包括扶正化瘀膠囊、鱉甲軟肝片、安絡(luò)化纖丸在內(nèi)的多個(gè)抗肝纖維化中成藥用于臨床[12-13]。
中醫(yī)將肝纖維化歸為“脅痛”、“黃疸”、“積聚”等范疇,血瘀是其形成的重要病機(jī)。因此,中醫(yī)推薦以活血化瘀中藥為基礎(chǔ)的治療方法貫穿肝病治療的始終[14]。榮肝湯是著名中醫(yī)肝病專家關(guān)幼波用于治療慢性肝炎、早期肝硬化,證屬肝郁脾虛、氣滯血瘀的驗(yàn)方。方中黨參、白術(shù)健脾益氣,培土榮木;蒼術(shù)、木香醒脾化濕;茵陳清熱解毒、利濕退黃;香附、佛手舒肝理氣;當(dāng)歸、白芍養(yǎng)血柔肝;山楂、澤蘭、王不留行活血化瘀;牡蠣軟堅(jiān)散結(jié)。諸藥合用,脾土得健,濕法得化,熱毒得清,瘀血得解,而收本固標(biāo)去、正復(fù)邪除之效[1]。名老中醫(yī)用于治療疾病的經(jīng)驗(yàn)方是中醫(yī)前輩在中醫(yī)辯證基礎(chǔ)上與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)疾病認(rèn)識(shí)相結(jié)合制定的有效方劑[15],臨床上常取得良好的效果。榮肝湯作為關(guān)幼波老中醫(yī)治療早期肝硬化的經(jīng)驗(yàn)方,既往研究發(fā)現(xiàn),慢性乙型肝炎患者服用榮肝湯3個(gè)月后,可明顯改善患者肝功能,并減輕透明質(zhì)酸、Ⅲ型前膠原等肝纖維化血清學(xué)指標(biāo)[2]。黎俊民等[3]在榮肝湯基礎(chǔ)上加減用于治療慢性乙型肝炎肝纖維化50例也取得了良好療效。這些研究成果提示榮肝湯對(duì)肝纖維化可能具有較好的治療作用。
本研究采用腹腔注射二甲基亞硝胺的方法制作大鼠肝纖維化模型,利用生物化學(xué)和分子生物學(xué)等技術(shù)方法觀察了榮肝湯對(duì)該模型的干預(yù)作用,并初步探討了榮肝湯治療肝纖維化的潛在作用機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),榮肝湯可以改善肝纖維化大鼠肝功能指標(biāo)和減緩肝細(xì)胞病理性改變。更重要的是,蛋白印跡結(jié)果顯示榮肝湯可降低I型膠原蛋白和α-SMA表達(dá)病因?qū)W研究已經(jīng)證實(shí)肝星狀細(xì)胞的增生或激活是肝纖維化發(fā)生的中心環(huán)節(jié),并導(dǎo)致ECM的過(guò)量合成,促進(jìn)肝纖維化。本研究結(jié)果提示榮肝湯可能通過(guò)有效抑制肝星狀細(xì)胞增殖及活化,降低肌成纖維樣細(xì)胞的生成,發(fā)揮抑制ECM介導(dǎo)的肝纖維化作用。這為揭示榮肝湯抗纖維化的有效作用和機(jī)制提供了重要基礎(chǔ)研究依據(jù)。
本研究結(jié)果為臨床肝纖維化的治療提供了新的方向和線索,也為深入開展臨床研究提供了理論和研究依據(jù)。肝纖維化的發(fā)生和發(fā)展機(jī)制十分復(fù)雜,榮肝湯具有活血化瘀,健脾疏肝的顯著功效,其在抗肝纖維化過(guò)程中的作用和機(jī)理仍有待深入探討和挖掘。
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(收稿:2016-11-26 修回:2017-02-20)
(責(zé)任編輯 劉洪斌 屈振亮)
Preventive Effects of Ronggan Decoction on Dimethylnitrosamin-induced Hepatic Fibrosis in Rats
XIE Lin-qin,ZHU Guan-bao,HUANG Deng
Wenzhou Medical University,Ryan Hospital of TCM,Wenzhou Municipal People’s Hospital,Wenzhou(325035),China
Objective To observe the intervention effects of Ronggan decoction in dimethylnitrosamin( DMN)-induced chronic hepatic fibrosis in rat. Methods A total of 35 Wister male rats were randomly divided into the normal control group and the model group.The model group was used to establish the hepatic fibrosis model with 0.5%DMN by intraperitoneal injection of 2 mL/kg of body mass for 4 weeks,and then by randomly divided the rats into model group and Ronggan group.The two groups were treated with corresponding drug intragastrically every day for 3 weeks.Rats were then sacrificed for sampling at 7 the weekend,and the serum levels of alanine aminotransferase(ALT),aspartate aminotransferase(AST),albumin(Alb),total bilirubin(TBIL), as well as hepatic levels of hydroxyproline(Hyp)were measured.Pathological changes of liver tissue was evaluated by Sirius Red staining and HE staining.Collagen typeⅠ and smooth muscle actin(α-SMA)protein level in liver was determined by western blotting. Results Compared with the normal control group,serum levels of TBIL,ALT,AST were significant increased and Alb were significant descend in the model group(P<0.05).After the treatment of the Ronggan decoction,serological index of liver function improved significantly.HE staining showed that the model group had a large number of inflammatory cell infiltration,swelling,degeneration and necrosis,and bleeding phenomenon was significant in the liver tissue.Sirius red staining showed that the liver collagen of the model group was significantly hyperplasia,forming a pseudo lobule,collagen area was significantly increased.The Hyp content of the liver tissue of the model group were significantly increased than the normal control group[(1412.42±367.68)μg/g VS(530.20±62.37)μg/g,P<0.01],and the expression levels of collagen typeⅠand α-SMA has a significant increased.The degree of inflammation and fibrosis in liver tissue were improved in the model group after the drug intervention,and the Hyp content of the liver tissue were decreased obviously[(1092.83±146.19)μg/g].Statistical analysis shows that theliver tissue collagen area of Ronggan group were significantly descend than the model group[(358 810±235 058)×104μm2VS(358 810±235 058)× 104μm2,P<0.05],and the expression levels of collagen typeⅠ antibodies and α-SMA were decreased obviously.Conclusion Ronggan decoction has better reverse action to liver fibrosis induced by DMN.
Ronggan decoction;liver fibrosis;dimethylnitrosamine;biochemistry indexes;pathologic change
Q95-33;R657.3
A
1007-6948(2017)02-0160-05
10.3969/j.issn.1007-6948.2017.02.015
1溫州醫(yī)科大學(xué)(溫州 325035)
2瑞安市中醫(yī)院(瑞安 325200)
3溫州市人民醫(yī)院(溫州 325000)
謝林欽,E-mail:752581987@qq.com